SERIÁL O ÚDRŽBĚ V PRŮMYSLU - II. DÍL
Role údržby v koncepci Průmysl 4.0
Představujeme vám II. část nového seriálu o údržbě v průmyslu, který exkluzivně pro Bulletin Průmyslu připravila Česká společnost pro údržbu ve spolupráci s Katedrou jakosti a spolehlivosti strojů Technické fakulty České zemědělské univerzity v Praze.
Autoři:
prof. Ing. Václav Legát, DrSc., Předseda předsednictva ČSPÚ, doc. Ing. Martin Pexa, Ph.D., vedoucí katedry jakosti a spolehlivosti strojů, TF ČZU v Praze, doc. Ing. Zdeněk Aleš, proděkan TF ČZU v Praze, Ing. Jan Hroch, výkonný ředitel ČSPÚ
Seriál ve čtyřech částech představí komplexní koncept údržby počínaje jejím rozdělením z hlediska přístupu, přes management a procesy údržby, až po analýzu zdrojů a dat. Velká pozornost bude věnována zejména možnostem prediktivní údržby a jejímu správnému nasazení.
ČSPÚ se věnuje školení a certifikaci odborníků na údržbu na všech profesních úrovních, provádí audit údržby ve firmách a funguje jakožto nejvyšší autorita na údržbu v ČR. ČSPÚ je od dubna 2020 spolupracujícím partnerem NCP4.0.
Odpovědnost managementu údržby
Manažer údržby je s podporou vrcholového managementu organizace zodpovědný za to, že jsou údržba a její zajištění poskytovány jako součást celkového plánu provozu a provozní spolehlivosti výrobního zařízení. A to tak, aby byly splněny ekonomické provozní podmínky zařízení. Do této činnosti managementu proto patří následující aktivity:
- stanovení politiky údržby,
- rozhodování o optimalizaci nákladů a přínosů mezi funkčními potřebami, způsobilostí, náklady životního cyklu a bezporuchovostí, udržovatelností a zajištěností údržby,
- poskytování a zlepšování zdrojů údržby a zajištění údržby během etapy provozu a údržby.
Definování politiky údržby v organizacích je v současné době na nízké nebo žádné úrovni, zatímco požadavky na definování politiky údržby porostou. Úkolem politiky údržby je tedy minimálně stanovit, jak se bude řídit plánování, provádění, posuzování, analýza, zlepšování a zajištění údržby.
Cíle údržby se naopak stanovují na základě politik organizace. Tyto cíle mohou zahrnovat pohotovost, bezpečnost, výkonnost a náklady na údržbu a mají být sděleny všem pracovníkům zapojeným do údržby a jejího zajištění, včetně externích stran.
Při plánování údržby a zajištění údržby je třeba stále více uvážit, posoudit a realizovat:
- cíle provozní spolehlivosti (pohotovosti) a cíle týkající se bezpečnosti a nařízení či předpisů,
- systémy údržby, které se budou používat (údržba po poruše, periodická, diagnostická a prediktivní s výrazným prosazením proaktivní údržby až preskriptivní údržby),
- metodiku optimalizace údržby s využitím metod FMECA, RCM, RCFA, matematicko-ekonomického modelování aj.,
- zdroje, zejména personální, potřebné k zajištění a uplatnění aktualizovaných programů údržby,
- spoluodpovědnost vrcholového managementu organizace za údržbářské činnosti a zejména za uplatnění požadavků koncepce Průmysl 4.0 i do údržby.
Plánování prediktivní údržby se stává obtížnější, neboť pro stejný objekt vychází různě velká doba provozu do údržby (do obnovy) a okamžik provedení údržby je při prediktivní údržbě i pro stejný objekt variabilní.
Procesy údržby
Požadavky na kvalitu procesů údržby stále rostou a lze je obecně vyjádřit v několika bodech:
1. Pořizování majetku s vysokou spolehlivostí a nízkými náklady životního cyklu v souladu s požadavky asset managementu [9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16].
2. Udržování hmotného majetku (HM) v provozuschopném a způsobilém stavu.
3. Předcházení vzniku poruch a následujících poruchových stavů.
4. Operativní odstraňování vzniklých poruch.
5. Snižování environmentálních dopadů provozu výrobního zařízení.
6. Zajištění bezpečnosti provozu a údržbářů.
7. Snižování rizik.
8. Eliminování kritických poruch.
8. Vynakládání optimálních nákladů na údržbu.
9. Vedení managementu majetku a jeho údržby k excelenci s používáním metod a nástrojů nejlepší světové praxe, asset managementu a v souladu s výzvou Průmysl 4.0.
Co nejvíce chybí v praxi z hlediska kvality procesů údržby? Audity a analýzy údržby, které ČSPÚ provedla a provádí na objednávku v různých průmyslových podnicích, dovolují zobecnit některé poznatky:
- Zásadně chybí koncepce a strategie údržby a její propojení s výrobou, a to v souvislosti se změnou časové struktury, výrobním úkolem, sortimentem výrobního zařízení apod. Koncepce Průmysl 4.0 přitom přímo vyžaduje vysokou integraci všech vývojových, výrobních, logistických, ale i údržbářských procesů. V této oblasti je co implementovat a zlepšovat.
- Slabiny jsou i v administrativě a plánování údržby, velmi málo je využíván vhodný informační plánovací systém. Stále značně převládá systém údržby po poruše, a jak už jsme výše uvedli, poroste tlak na prediktivní a proaktivní údržbu.
- Rovněž logistika ND v údržbě je na nízké úrovni, požadavky porostou, neboť jde o reálný zdroj úspor.
- Hodnocení výkonnosti údržby pomocí KPIs je na nízké úrovni, chybí účinný informační systém údržby (ISÚ), i když na trhu je celá řada ISÚ, přesto v současné době nesplňují plně požadavky Průmyslu 4.0.
- Kvalitu údržby dělá především kvalitní údržbářský personál od řadového údržbáře až po vrcholového manažera údržby a KPIs jsou sice pomocné nástroje, ale velmi důležité pro zpětnou vazbu.
Jiný pohled na strukturu procesů údržby je zřejmý z obr níže [12], kam jsou doplněny další procesy, kterým je třeba věnovat zvýšenou pozornost.
Procesy údržby
Masivní implementace Průmyslu 4.0, nasazení senzorů technického stavu, analýzy RCM a využití dat z analýzy FMECA umožní mnohem přesněji a účinněji identifikovat úkoly preventivní údržby s cílem:
- detekovat a napravovat vznikající poruchy buď před tím, než nastanou, nebo před tím, než se z nich stanou kritické poruchy,
- snížit pravděpodobnost vzniku poruchy,
- detekovat skryté poruchy, které vznikly,
- zvyšovat nákladovou efektivnost programu údržby.
Jestliže mohou být následky poruchy tolerovány a náklady na údržbu po poruše jsou menší než náklady na preventivní údržbu, může nejlepší přístup spočívat v tom, že se nepoužije žádná preventivní údržba.
Procesy managementu údržby ve světle výzvy Průmysl 4.0 by se měly významně měnit. Zvýší se tlak na přechod od údržby po poruše a údržby periodické na údržbu prediktivní, preskriptivní a proaktivní všude tam, kde to bude technicky možné a ekonomicky výhodné. Technické možnosti implementace prediktivní údržby jsou již teď umožněny nabídkou velké palety cenově dostupných sensorů.
ČSPÚ, na současné úrovni poznání, ve svých kurzech Manažera (MÚ), Technika (TÚ) a Mistra údržby (MiÚ) reaguje na řadu problémů výzvy Průmysl 4.0, upozorňuje a účastníky kurzů připravuje na jejich řešení. Na druhé straně je nutné poznamenat, že výzkum zpracování dat v oblasti managementu údržby má ještě mnoho úkolů před sebou a jeho intenzita je velmi nízká. Lze říci, že v současné době není ještě management údržby připraven rutinně řešit výzvu Průmysl 4.0.
Rozvoj prediktivní údržby a její aplikace jsou velmi důležité činnosti, přesto upozorňujeme, že je třeba management a inženýrství údržby rozvíjet jako celek, tedy holisticky, viz obr.
